В 1997 году, во время съемок картины «Звездный десант», у Дениз был роман с партнером по съемочной площадке, актером Каспером Ван Дином.

В 2002 году Дениз вышла замуж за дебошира и скандалиста, актера Чарли Шина, с которым она познакомилась во время съемок «Очень страшного кино-3». У пары родились две девочки - Сэми Джей (родилась 9 марта 2004 года) и Лола Роуз (родилась 1 июня 2005 года).

В 2005 году Дениз неожиданно для всех подала на развод. Бракоразводный процесс получился скандальным и неприятным, бывшие супруги вылили друг на друга немало грязи.

В 2006-2007 годах Дениз встречалась с гитаристом группы «Bon Jovi» Ричи Самборой.

В 2011 году Дениз Ричардс удочерила новорождённую девочку, которую назвали Элоиза Джони Ричардс.

Также в 2011 году Дениз выпустила книгу «Настоящая девушка по соседству», в которой рассказала о своем многолетнем лесбийском опыте.

В мае 2013 года Дениз стала временным опекуном четырехлетних Боба и Макса, детей Чарли Шина от второго брака с Брук Мюллер, после того как Мюллер в очередной раз была направлена в реабилитационный центр после передозировки наркотиков.

В ноябре 2013 года Ричардс написала обращение в социальную службу, где заявила, что больше не может заботиться о сыновьях экс-супруга из-за их грубого поведения по отношению к ее собственным дочерям.